[發(fā)明專利]一種阻燃抗靜電聚酰胺納米纖維的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010842032.1
• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN111979601B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 閆東廣;杜嬌;裴承度;趙時龍;韓明宇
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇科技大學(xué)
• 主分類號: D01F8/12
• 分類號: D01F8/12;D01F8/10;D01F8/08;C08G69/14;C08G69/16;C08G69/42
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 許云花

本發(fā)明公開了一種阻燃抗靜電聚酰胺納米纖維的制備方法，首先制備能引發(fā)己內(nèi)酰胺陰離子聚合反應(yīng)的反應(yīng)性阻燃抗靜電化合物，隨后將烯烴類聚合物溶解于無水己內(nèi)酰胺熔體中，并分成等量的兩份，向其中一份加入反應(yīng)性阻燃抗靜電化合物，另一份中加入己內(nèi)酰胺陰離子聚合的催化劑；最后將兩者混合熔體以相同的速度加入熔體紡絲機中進行反應(yīng)紡絲，得到以聚烯烴為連續(xù)相、聚酰胺為連續(xù)納米纖維分散相的復(fù)合絲，去除其中的聚烯烴連續(xù)相，即可。本發(fā)明制備的聚酰胺納米纖維同時具有抗靜電性和阻燃性，抗靜電改性劑和阻燃劑均通過化學(xué)共價鍵共聚于聚酰胺分子主鏈中，分布、分散均勻，在紡絲過程中不會因為填充劑分散不均勻而導(dǎo)致堵塞紡絲機噴絲孔的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明聚酰胺納米纖維制備領(lǐng)域，尤其涉及一種阻燃抗靜電聚酰胺納米纖維的制備方法。

背景技術(shù)

聚合物納米纖維由于其直徑小、長徑比大、比表面積大等優(yōu)點，使其在防護、過濾、紡織品、電子元件、生物醫(yī)用、超級電容器電極、超敏感傳感器等領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛。納米纖維織物密度低，孔隙率高，比表面積大，柔韌性好并且具有良好的吸附和過濾特性，適合用于質(zhì)量輕，具有吸附性能的新型防護用品的制作。美國得克薩斯大學(xué)的研究人員使用聚氧乙烯(PEO)和納米級MgO配置了PEO水溶液，采用靜電紡絲工藝制得的納米纖維網(wǎng)，可作為危險化學(xué)品的防護基材，其吸附性能可以做到定量化。印度Rangasamy技術(shù)學(xué)院的研究人員選用納米級MgO粉末為添加劑，成功制得了PA6納米纖維，具有十分好的阻燃性和抗霉菌性，直接鋪敷于棉織物上，可用作消防員或士兵服裝面料。Park等(Multicore-shellnanofiber architecture of polyimide/polyvinylidene fluoride blend forthermaland long-term stability of lithiumion battery separator[J].Sci.Rep.，2016，11:1-7)將聚酰亞胺和聚偏二氟乙烯以一定比例共混紡絲，制備出多芯的核殼結(jié)構(gòu)纖維，表現(xiàn)出優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和電化學(xué)性能，相比于當下的鋰離子電池使用周期更長。

用納米纖維制成的防護服相對于傳統(tǒng)的防護服而言有質(zhì)輕、透氣性好、舒適性高等優(yōu)點。將其制作成消防人員的消防服可以減輕消防人員的負擔，且增加了舒適度。而防火是消防服的主要功能之一，因此，當納米纖維作為防護服時，需將納米纖維進行阻燃改性。通常對于聚合物的阻燃改性是通過熔融共混法將阻燃劑引入聚合物基體中。如N.Selvakumar等人(Flame-Retardant Fabric Systems Based on ElectrospunPolyamide/Boric Acid Nanocomposite Fibers,Journal of Applied Polymer Science,126(2012),614-619)通過將硼酸納米粒子添加到尼龍基體中，再通過靜電紡絲法制備得到阻燃性尼龍納米纖維。但是通過共混法改性所得的阻燃聚合物納米纖維的阻燃性能與阻燃劑的添加量相關(guān)，添加量過少阻燃性能達不到預(yù)期效果，而添加量過多通常會因為相容性較差、分散不均勻等問題，導(dǎo)致聚合物納米纖維的力學(xué)性能降低。